“草莓”水晶包裹體特征研究

摘要：為研究 “草莓”水晶的包裹體及其成因，本人首先利用電子探針對包裹體的化學成分進行分析，然后通過偏光顯微鏡鑒定包裹體的光性特征，初步判斷其礦物種屬，再通過拉曼光譜分析，對包裹體的礦物成分加以驗證，最后根據已學知識和資料來淺析“草莓”水晶的成因。

關鍵詞：草莓水晶 包裹體特征 偏光顯微鏡 電子探針 拉曼光譜

“草莓”水晶是指內部含有大量肉眼可見的鮮艷紅色片狀礦物包裹體的單晶水晶。這些紅色包裹體在水晶內部按不同方式排列成各種形態，整體看起來就像水晶里面包含艷紅色的草莓，顧名曰“草莓”水晶。由于市場上供應比較少，其價格也比較貴，每克約１５－２０元。

為了更好的研究“草莓”水晶中包裹體的礦物成分特征，分別利用寶石顯微鏡、偏光顯微鏡及現代測試技術觀察包裹體的礦物學特征和光性特征，從而為確定成分提供基礎依據。

1. 樣品外觀特征及常規測試

1.1 肉眼觀察及常規測試：

１號標本：包裹體的顏色為棕紅、黃色，外觀為長片狀、條狀；排列混亂無序，呈分散狀金屬光澤（圖１）。

２號標本：包裹體的顏色為棕紅，呈片狀分布；排列混亂無序，密集度高，呈分散狀；半金屬光澤（圖２）。

1.2 寶石顯微鏡觀察

１號標本：包裹體的顏色為橘紅或橘黃色，部分包裹體上局部為黑色；排列混亂無序，呈分散狀；金屬光澤；亞透明至不透明；有些包裹體的外觀似“甲蟲腿”狀，含少量流體包裹體。

２號標本：包裹體的顏色為棕紅；排列混亂無序，密集度高，呈分散狀；半金屬光澤。

1.3 偏光顯微鏡鑒定

1.3.1 單偏光顯微鏡下特征

顏色為橘紅色、橘黃色。同一晶體的不同部位顏色有差別。一般來說平行長軸方向的顏色往往比橫截面色深。包裹體具有多色性，轉動載物臺可見體色發生變化，多色性為：橘紅－淺橘紅。晶體形態大多數晶體為半自性的板條狀、針狀、彎曲板條狀、刀狀、等軸粒狀，少數為完好晶形的自性晶，晶體為規則的菱面形和六邊形。多數排列不規則，僅極細的針狀晶體定向排列。

1.3.2正交偏光顯微鏡下特征

干涉色常被體色多掩蓋，為橘紅色，斜消光，消光角約二十余度。消光位和干涉色分別見圖１３、１４。

2. “草莓”水晶包裹體的大型儀器測試

2.1 電子探針分析

電子探針測試選用的是中國地質大學（武漢）國家地質重點實驗室的ＪＣＸＡ－７３３型電子探針儀。１號樣品的探針片選擇４點，２號探針片上選擇３點分別進行測試分析。

2.1.1 制樣及測試條件

放大倍數范圍：４０Ｘ－３６，０００Ｘ，放大倍數誤差≤１０％；二次電子像分辨率１０－２０ｎｍ。

加速電壓：１０～２５ＫＶ；燈絲：鎢燈絲；溫度：２０ ℃；濕度：６５％ＲＨ。

2.1.2 測試結果與分析

測試結果如表２（編號１和２分別代表１和２號標本）

根據上表，可見“草莓”水晶的棕紅色包裹體主要成分為鐵的氧化物或鐵的氫氧化物，其平均含量為８７．８４％，而由于從電子探針結果無法區分鐵的價態，故其價態尚不確定。其次還有平均含量為０．２９％的Ａｌ２Ｏ３。

2.2 拉曼光譜測試

拉曼光譜測試選用的是中國地質大學（武漢）國家地質重點實驗室的Ｒｅｎｉｓｈａｗ ＲＭ－１０００型顯微激光拉曼光譜儀。在１號標本的探針片上選擇一點進行測試分析。

2.2.1 制樣及測試條件

本次測試采用的是Ｒｅｎｉｓｈａｗ ＲＭ－１０００型顯微激光拉曼光譜儀，該儀器由激光發生器及濾光器、單光道光譜儀、半導體冷卻ＣＣＤ光譜探頭、高倍顯微鏡以及微機控制系統構成。

激光發生器：氬離子激光器；激光功率：１毫瓦；波長：５１４．５納米；狹縫寬度：２５微米；疊加次數：３次；溫度：２６℃；濕度：４２％ＲＨ。

２．２．２ 測試結果與分析

3. “草莓”水晶包裹體成因探討

天然水晶包裹體有氣態、液態、固態，其中儲存有許多重要的地質信息，可用這些信息進行“將今論古”，研討水晶的形成條件和機理。

3.1 “草莓”水晶包裹體類型分析

按照水晶晶體與包裹體形成的時間關系可劃分為三種類型，即原生包裹體、次生包裹體和假次生包裹體，不同類型包裹體的形狀及分布不同。根據 “草莓”水晶中自形及半自形的赤鐵礦包裹體雜亂分布的特征可推斷為原生包裹體成因。

3.2 礦床成因因類型探討

自然界晶體的形成過程是一個非常復雜的地質、物理、化學過程。晶體的生長時間可達１０萬－１億年，在這漫長的生長過程中，環境的每一變化都可能引起晶體結晶過程產生相應的變化。在自然條件下，溶液性質是經常發生變化的。當溫度、壓力及溶液組成發生變化時，會使部份早期結晶的晶體，由于后期組份供應不足或溫度、壓力改變等原因可能會再結晶，或停止生長而成為一些細小晶體，相反，后期溶液出現過飽和現象。若條件適宜就可以得到優勢生長，從而長成較大晶體。此時，后期長成的大晶體會將早期結晶的細小晶體作為晶核形成包裹體，并構成與小晶體晶形相似的大晶體。

當出現溶液組份供應不足，正在形成的晶體可能出現慢速或暫停生長的現象。若此時有外來雜質參與，這些雜質一旦落到晶體上，包裹體雜質將附著于晶體層面上。另外有可能是晶體生長初期，溫度下降很快，在相應的溫度下溶液濃度迅速出現過飽和，其中的質點加速向固相貼附，結晶體快速生長使得晶體產生較多缺陷，于是形成大量包裹體，這種包裹體的形狀和方位都比較亂，出現大小參差不齊雜亂無章的現象水晶中的赤鐵礦的形成過程就與之相似。產生磁鐵礦、赤鐵礦這類包裹現象反映了形成主體水晶的地質環境為必須氧化環境，其次氣水熱液應含有呈單質氫化物及合金氫化物同硅烷、Ｈ２、ＣＨ４、ＣＯ等氣體一道或先后遷移至晶體有利部位占據較大空間富集， 環境降溫， 氧逸度增加， 硅烷、ＴｉＨ２、（Ｔｉ， Ｆｅ）Ｈ２、ＦｅＨ２等氫化物逐漸被氧化晶出。化學反應式如下：

６ＦｅＨ２＋７Ｏ２＝２Ｆｅ３Ｏ４＋６Ｈ２Ｏ 磁鐵礦

４ＦｅＨ２＋５Ｏ２＝２Ｆｅ２Ｏ３＋４Ｈ２Ｏ 赤鐵礦

參考文獻

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